Parný stroj a James Watt James Watt James Watt bol škótsky fyzik a vynálezca. Narodil sa v roku 1736 v Greenocku a zomrel 1819 v Heathfielde. Bol považovaný za „priatela baníkov“. James Watt sa vyucil za mechanika na glasgowskej univerzite , kde opravoval a zostrojoval mechanické pomôcky. Jeho dielna sa zakrátko stala miestom stretania významných univerzitných vedcov. Do rúk sa mu dostal Newcomenov ohnový stroj (atmosferický parný stroj), ktorý nevedel nik opravit. Watt ho opravoval, ale piest po niekolkých dnoch zastal. Watt teda zasvätil celý život zdokonalovaniu tohto stroja, za co dostal v rokoch 1769 – 1784 štyri patenty. Založil prvú továren na parné stroje. História O parnom stroji sa hovorilo stárocia ,ale spolocenské pomery a vhodné konštrukcie mu nedovolili zrodit sa skôr ako v poslednej tretine 18.storocia.Na pohon vtedajších strojov už nestacila sila zvierat, vetra, vody, bola využívaná až do krajností. Bolo jasné ,že musí príst nový stroj. Prvý fungujúci parný stroj postavil v roku 1712 Thomas Newcomen a cerpal pôvodne vodu z baní. Práca na jeho konštrukcii mu zabrala desat rokov. Bol to však nedokonalý vynález, o com svedcí , že mal kotlík ako cajník a zdvih piesta 15 cm. Okolo roku 1780 James Watt zostrojil výkonný piestový parný stroj s regulátorom rýchlosti. Ked prišiel na myšlienku zhotovit stroj s kondenzátorom a urobil premenu z priamociareho pohybu na rotacný, mohol sa parný stroj stat motorom ,ktorý potreboval priemysel. Parný stroj stal univerzálnym motorom a vrcholne prispel k revolúcii v priemysle i doprave. V súcasnosti sa parné stroje používajú len ojedinele, pretože boli nahradené parnými turbínami, spalovacími motormi a pod. Princíp Horením paliva v parnom stroji vzniká teplo, ktoré premiena vodu na vodnú paru. Pomocou vstupných ventilov je potom touto parou plnený parný valec. Nasleduje expanzia pary - para hýbe piestom a zároven klesá jej tlak a teplota. Tým nastane premena tepelnej energie vodnej pary na mechanickú prácu pary. Potom nasleduje tzv. výfuk pary otvorením výstupných ventilov na druhej strane valca. Po vstupe pary zo vstupných ventilov a spätnom pohybe piestu sa para vytlacuje, cast sa však vo valci ponecháva a opät sa stláca (kompresia), aby sa steny valca pred plnením cerstvou parou opät ohriali. Vstup a výstup pary z valca parného stroja sa riadi rozvodom. Pomocou ojnice a klukového hriadela je potom vzniknutá energia prevádzaná ku kolom. Cast energie sa teda spotrebuje na pohon týchto súcastí. Omnoho efektívnejšie by ale bolo, keby tlak pary mohol otácat kolmi bezprostredne, podobne ako dopadajúca voda roztáca mlynské kolá. Problém bol však v tom, že kolá museli mat stálu vysokú rýchlost, aby mal parný stroj dobrý výkon. Tento problém sa dlho nedarilo vyriešit, až roku 1884 zostrojili Anglican Parsons spolu so Švédom Lavalom prvú parnú turbínu. Parná turbína Hnací rotacný lopatkový stroj, ktorý transformuje energiu vodnej pary na kinetickú energiu obežného kola postupne v niekolkých stupnoch,, a to prostredníctvom lopatiek umiestených na rotujúcom hriadeli a obtekaných vodnou parou. Podla využitia výstupnej pary sú parné turbíny kondenzacné, protitlakové alebo odberové. Podla náväznosti na pohánací stroj zasa priamo spojené alebo s prevodom. Parná turbína môže byt menšia, lahšia a lacnejšia ako klasický parný stroj pri porovnatelnom výkone. Parná lokomotíva Parná lokomotíva je najstaršie hnacie vozidlo. Ked v roku 1814 George Stephenson zostrojil prvú využitelnú lokomotívu, stala sa náhradou „konských železníc“. Dosiahla vtedy obdivuhodnú rýchlost 45km/h. Tepelnú energiu z uhlia však využijú lokomotívy len na cca 7 až 8%, preto sa istý cas pokusne vyrábali lokomotívy s kondenzacnou turbínou. Tepelná úcinnost stúpla na 15%, no náklady boli obrovské a tak sa od výroby upustilo. V súcasnosti už sa využívajú motorové a elektrické tažné vozidlá a para slúži len na vykurovanie vlakovej súpravy. Parník Lod, pohánaná parným motorom, v súcasnosti parnou turbínou s prevodovým prístrojom, ktorá pohána lodnú vrtulu. Para sa vyrába v parných kotloch. Charlotte Dundas bola pravdepodobne prvá úspešná lod s parným pohonom, ktorú od roku 1801 v Škótsku používali ako tažný cln.